鋼中T.O反應(yīng)著鋼中夾雜物的總體水平,因此T.O低則會(huì)相應(yīng)延長齒輪的疲勞壽命,高質(zhì)量齒輪的一般要求氧含量控制在20ppm以下??刂坪蜏p少鋼中氧化鋁等高熔點(diǎn)、高硬度氧化物,提高鋼水純凈度,是生產(chǎn)中的主要任務(wù)之一。
1)鋼液終點(diǎn)碳控制
齒輪鋼脫氧首先要精確控制電爐出鋼時(shí)鋼中碳含量,以穩(wěn)定初始氧含量。根據(jù)碳氧積,出鋼碳含量決定了出鋼時(shí)溶解氧的含量??梢赃m當(dāng)提高電爐出鋼碳含量來降低出鋼時(shí)的氧含量,減輕了后面精煉的負(fù)擔(dān)。齒輪鋼由于要求碳含量低,就增加了脫氧的難度,常常出現(xiàn)過氧化現(xiàn)象,加重精煉脫氧負(fù)擔(dān),還會(huì)增加鐵損、脫氧劑消耗。所以,適當(dāng)增加終點(diǎn)碳含量,可以減輕鋼液過氧化,有利于脫氣、去夾雜,能夠有效降低鋼中氣體含量。
2)鋼中鋁含量控制
Al是一種強(qiáng)脫氧元素,鋼中酸溶鋁的增加能夠有效的降低鋼中溶解氧的存在。電爐出鋼時(shí),根據(jù)鋼中氧含量,盡可能一次性加足鋁,使鋼液中的溶解氧和鋁能夠反應(yīng)生成大尺寸Al2O3簇狀?yuàn)A雜,在到達(dá)精煉位前,鋼液中的簇狀A(yù)l2O3長大、上浮、排除。在精煉位,可以采用喂鋁線的方式對鋼液進(jìn)行深脫氧,進(jìn)一步降低氧含量。鋁脫氧結(jié)束后,還要排除鋼液中脫氧生成的Al2O3,可以在精煉過程中通過智能吹氬來實(shí)現(xiàn)。要適當(dāng)控制氬氣流量,不能造成鋼液裸露。文獻(xiàn)認(rèn)為:精煉后氧含量很大程度上受出鋼鋼水氧含量的影響,出鋼時(shí)加合金或鋁塊脫氧來降低氧含量已被普遍接受。鋁脫氧后的部分產(chǎn)物會(huì)呈針狀并逐漸長大,但這些夾雜在4分鐘內(nèi)會(huì)有75%~85%上浮去除。
3)高堿度精煉渣系
精煉渣系除需要滿足脫氧的要求,還要有脫硫、埋弧造渣、吸附夾雜物等作用。在氧含量低的情況下,適當(dāng)提高爐渣堿度,不僅可以降低鋼中平衡氧含量,還可以提高渣鋼中硫的分配比。陳天明、楊素波、王新華研究認(rèn)為:精煉爐渣堿度對T[O]有重要影響,控制爐渣CaO/SiO2在3.0~8.5范圍時(shí),隨著爐渣堿度增加,精煉結(jié)束時(shí)鋼水T [O]含量逐漸降低;但如果堿度超過8.5,其對鋼水T[O]的影響變將變的得不再顯著。文獻(xiàn)研究認(rèn)為:具有較好脫氧能力的渣系,爐渣中的CaO/SiO2應(yīng)大于1,比值越高,脫氧速度越快。但是精煉渣的堿度也不應(yīng)過高,如果堿度5.0,精煉渣熔點(diǎn)變高,成渣變慢,爐渣流動(dòng)性也會(huì)變差,同樣影響脫氧和脫硫的效果。因此,不建議采用過高堿度精煉渣。
4)夾雜物變性處理
在齒輪鋼生產(chǎn)過程中,Al脫氧后經(jīng)常使用Al2O3變性技術(shù),將高熔點(diǎn)的Al2O3轉(zhuǎn)變成低熔點(diǎn)復(fù)合夾雜物,并通過合理的攪拌工藝促進(jìn)夾雜物上浮排出。精煉爐深脫氧后,細(xì)小的鋁酸鹽夾雜物數(shù)量增加,鋼液的可澆性降低,在澆注過程中易發(fā)生水口結(jié)瘤。因此,在出鋼前,應(yīng)根據(jù)鋼中酸溶鋁含量喂入適量硅鈣線進(jìn)行變性處理,形成低熔點(diǎn)鈣鋁酸鹽,改善鋼液流動(dòng)性,防止水口結(jié)瘤。
5)VD真空精煉
鋼中氧含量隨真空度的降低而降低,延長真空時(shí)間有利于鋼液何總氣體排出,促進(jìn)夾雜物聚集長大、上浮去除。
6)全封閉無氧化保護(hù)澆注。
連鑄過程增加的氧,可能來自空氣、與耐火材料或保護(hù)渣。采用全程無氧化保護(hù)澆注,可以有效防止鋼液二次氧化。加入中間包專用覆蓋劑可以使鋼液隔絕空氣,減少鋼液的二次氧化,避免Al2O3夾雜生成。
——本文摘自論文文獻(xiàn)綜述